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從20世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初,，國(guó)外工程機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)已從一個(gè)成熟期走到了現(xiàn)代化時(shí)期,。伴隨著一場(chǎng)新的技術(shù)革命，工程機(jī)械產(chǎn)品的綜合技術(shù)水平躍上了一個(gè)新的臺(tái)階,。電子技術(shù),、微電腦,、傳感器、電液伺服與控制系統(tǒng)集成化改造了傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品,，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),、輔助制造及輔助管理裝備了工程機(jī)械制造業(yè)，IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也裝備了工程機(jī)械的銷售與信息傳遞系統(tǒng),，從而讓人們看到了一個(gè)全新的工程機(jī)械行業(yè),。新的工程機(jī)械產(chǎn)品在工作效率、作業(yè)質(zhì)量,、環(huán)境保護(hù),、操作性能及自動(dòng)化程度諸方面都是以往所不可比擬的，并且在向著進(jìn)一步的智能化和機(jī)器人化方向邁進(jìn),。
1 作業(yè)原理創(chuàng)新：新法破土與高頻振動(dòng)
隨著科學(xué)技術(shù)研究水平的不斷發(fā)展，工程機(jī)械的作業(yè)理論也在不斷地創(chuàng)新,。工程機(jī)械的作業(yè)原理包括對(duì)土石方的切割,、破碎、回填,，對(duì)土工材料的篩分,、混合與加熱，對(duì)混合料的攤鋪,、找平與壓實(shí)等,。這些作業(yè)理論原先是以仿生學(xué)與牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的，而近現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展為工程機(jī)械作業(yè)原理的創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ),。例如機(jī)械振動(dòng),、脈沖、射流,、光電效應(yīng)及熱物理學(xué)的應(yīng)用,，為工程機(jī)械節(jié)省資源、改善施工質(zhì)量,、提高生產(chǎn)效率,、工作可靠性、駕駛舒適性與自動(dòng)化程度創(chuàng)造了條件,。
挖掘機(jī),、推土機(jī)、裝載機(jī)等土方工程機(jī)械切割破土,，現(xiàn)在有了無斗銑切法,、高頻振動(dòng)法、液氣射流法及微孔破土法,。使用新的破土作業(yè)原理改造的鏟斗,、松土器可以開挖高強(qiáng)度的巖土,，在一般情況下都可以降低單位土方費(fèi)用與提高生產(chǎn)效率，并且在靠近建筑物挖土?xí)r可代替鉆孔-爆破法施工,。
振動(dòng)壓路機(jī)是利用機(jī)械振動(dòng)而又要達(dá)成“振地不振人”作業(yè)效果的最有力說明,。高頻振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用是近代動(dòng)力學(xué)在工程機(jī)械上的重要科研成果，在振動(dòng)壓路機(jī)上同時(shí)應(yīng)用了振動(dòng)與隔振理論,。20世紀(jì)90年代以來,，出現(xiàn)了水平振動(dòng)（振蕩）與垂直振動(dòng)的定向振動(dòng)壓實(shí)方法，以及無級(jí)調(diào)幅振動(dòng)和不同于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的混沌振動(dòng)等振動(dòng)壓實(shí)作業(yè)原理,，并且形成了相應(yīng)系列的振動(dòng)壓路機(jī),。沖擊式壓路機(jī)打破了原有傳統(tǒng)的圓柱形滾輪結(jié)構(gòu)，使用具有3～5個(gè)邊的多邊形壓滾由牽引車拖行,，以每秒2～3次順序地沖擊地面,。這種劇烈沖擊具有地震波的傳播特性，其壓實(shí)深度隨碾壓遍數(shù)而遞增,，在5m深處的壓實(shí)度可達(dá)90%～92%,。沖擊壓路機(jī)具有靜壓沖擊、振動(dòng)搗實(shí)與揉搓的綜合作用,，適合大型填方,、塌陷性土壤和干砂填筑工程的壓實(shí)。
瀝青混凝土攤鋪機(jī)熨平工作裝置更是工程機(jī)械作業(yè)原理創(chuàng)新的典型例子,。熨平板使用柴油,、液化氣或電加熱和72Hz的高頻振動(dòng)，并采用紅外線,、激光或超聲波找平,，是多學(xué)科高新技術(shù)的應(yīng)用。這其中的找平技術(shù)也可以應(yīng)用到平地機(jī)上,，作為地平或坡面的精細(xì)找平,。
高頻率機(jī)械振動(dòng)還通常用于鑿巖、石料破碎與篩分及沉拔樁等工程施工,。石料的烘干可以使用柴油,、重油和煤粉多種燃料的燃燒器，瀝青的脫桶,、加熱及瀝青混合料的攪拌與保溫過程中都充分運(yùn)用了熱物理學(xué)原理,。瀝青的乳化與改性都是一些化學(xué)物理反應(yīng)的具體應(yīng)用。
2 傳動(dòng)方式創(chuàng)新：普及液壓與電氣傳動(dòng)
液壓傳動(dòng)在20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用到了壓路機(jī)上,，只十多年的時(shí)間就得到了推廣和普及�,，F(xiàn)在壓路機(jī)的行走、振動(dòng)、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)等系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了全液壓傳動(dòng),。液壓傳動(dòng)大大簡(jiǎn)化了壓路機(jī)傳動(dòng)與操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì),，液壓傳動(dòng)平穩(wěn)、操縱方便省力,、容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和自動(dòng)控制,，從總體上提高了壓路機(jī)的生產(chǎn)效率與壓實(shí)質(zhì)量。現(xiàn)在國(guó)外市場(chǎng)上已經(jīng)很少見到機(jī)械傳動(dòng)的壓路機(jī)了,。
靜液壓傳動(dòng)技術(shù)于70年代開始應(yīng)用到了推土機(jī)上,，并且很快推廣到了一些中小型推土機(jī)和裝載機(jī)上，美國(guó)約翰·迪爾公司,、卡特彼勒公司,、德國(guó)利渤海爾公司及日本小松制作所都生產(chǎn)和銷售全液壓推土機(jī)與裝載機(jī)。靜液壓傳動(dòng)不使用液力變矩器,，還省去了離合器與行車制動(dòng)器及部分機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),，能利用安全閥對(duì)機(jī)械和液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，并以較小的牽引功率發(fā)揮最大的牽引力,，其剩余的功率可用在機(jī)器的輔助操作上,。
德國(guó)的德馬克公司和利渤海爾公司分別于1954年和1955年率先開發(fā)了全液壓挖掘機(jī)，但靜液壓傳動(dòng)在挖掘機(jī)上大量的推廣應(yīng)用也是在70年代,。自80年代初以來,，挖掘機(jī)從大到小正逐步實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)行走,、回轉(zhuǎn)與挖掘的全液壓化,。在國(guó)際市場(chǎng)上的挖掘機(jī)，已全部淘汰了各種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),。
誕生歷史比較晚的路面機(jī)械更是以全液壓傳動(dòng)為主,，如攤鋪機(jī)、穩(wěn)定土拌和機(jī),、路面銑刨機(jī)等,，液壓傳動(dòng)的平穩(wěn)性有助于提高路面的鋪筑質(zhì)量。在鑿巖臺(tái)車和鑿巖鉆機(jī)上,，液壓傳動(dòng)已取代了以往的氣動(dòng)�,，F(xiàn)代輪式起重機(jī)和樁工機(jī)械也在向全液壓化的方向發(fā)展。
電力在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用雖然已有很長(zhǎng)的歷史了,，但在移動(dòng)式機(jī)械上使用尚不多見,。這首先是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的能容量小，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)與同功率的液壓馬達(dá)相比,，其重量和體積要大好多倍,，這給機(jī)器的空間布置帶來了很大困難。另外,，電氣傳動(dòng)的效率比較低,，而消耗有色金屬量大,。但電氣傳動(dòng)能很好地實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、電氣制動(dòng)和功率分流,，電傳動(dòng)更方便和易于自動(dòng)化,，并且有利于環(huán)境保護(hù)。目前電傳動(dòng)主要用于大型礦車,、大型挖掘機(jī)和大型裝載機(jī)上,，以發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)-電動(dòng)車輪傳遞行駛動(dòng)力。德國(guó)福格勒公司還試制了電傳動(dòng)的瀝青攤鋪機(jī),，該機(jī)的所有回轉(zhuǎn)系統(tǒng)都用電馬達(dá)帶動(dòng),，只有料斗開合與熨平板找平油缸仍使用液壓傳動(dòng)。另外就是在作業(yè)區(qū)域移動(dòng)較小的采礦工地上,，使用了電力拖動(dòng)的大型挖掘機(jī)和裝載機(jī),，這種電力拖動(dòng)使用電纜傳輸動(dòng)力而不必在機(jī)器上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)。
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發(fā)表于 2007-5-2 00:53:41
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